Τα γρήγορα τεστ αυτοδιάγνωσης (rapid test) μπήκαν στο κάθε σπίτι στη διάρκεια της πανδημίας κορωνοϊού και εξοικείωσαν το κοινό με τη χρήση βιοαισθητήρων, που χρησιμοποιούνται ευρέως πλέον από τον καθένα μας για την ανίχνευση αντιγόνων ιών (SARS-CoV-2, γρίπης, RSV κ.ά.) με τη χρήση ρινικού επιχρίσματος ή δείγματος σάλιου. Ένα μέρος πολιτών, επίσης, χρησιμοποιεί στην καθημερινότητά του βιοαισθητήρες για τη μέτρηση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα, ενώ τα τεστ εγκυμοσύνης αποτελούν ένα ακόμη κοινό παράδειγμα χρήσης βιοαισθητήρων.
Παρά την υψηλή ευαισθησία και ειδικότητα των περισσότερων τεστ, διάφορες αιτίες και παράμετροι μπορεί να επηρεάσουν τη μέτρηση ενός βιοαισθητήρα, με αποτέλεσμα ένα ψευδές αποτέλεσμα, ενώ και η υποστηρικτική χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης δεν εγγυάται πάντα την ακρίβεια του αποτελέσματος, καθώς είναι και η ίδια «επιρρεπής» σε λάθη.
Το ζήτημα πραγματεύεται η βιοχημικός – βιοτεχνολόγος Δήμητρα Μουλιού (φωτογραφία), σε εκτενή κριτική ανασκόπηση αιχμής, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο έγκυρο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Diagnostics. Η ίδια εξηγεί στο iatronet.gr τις κυριότερες αιτίες μιας ψευδούς διάγνωσης και περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο οι μελλοντικοί βιοαισθητήρες θα αυξήσουν την ακρίβεια του αποτελέσματος, με βελτιωμένους αλγόριθμους ΑΙ που θα συνδυάζουν πολλαπλά δεδομένα, περιορίζοντας την πιθανότητα σφάλματος.
Είδη βιοαισθητήρων
Όπως αναφέρει η βιοχημικός, οι βιοαισθητήρες είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση και τη μέτρηση βιολογικών ή χημικών ουσιών, μέσω της σύνδεσης ενός βιολογικού στοιχείου όπως το ένζυμο, το αντίσωμα ή το κύτταρο, με έναν αισθητήρα που μετατρέπει την αντίδραση ή την αλληλεπίδραση σε μετρήσιμο σήμα όπως ηλεκτρικό, οπτικό, θερμικό, κ.λπ. Χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση ασθενειών, όπως λοιμώξεις, καρκίνος, αυτοάνοσα νοσήματα, αλλεργίες, καθώς και για την παρακολούθηση παραμέτρων, όπως των επιπέδων γλυκόζης, φαρμάκων και βιολογικών δεικτών, στο πλαίσιο της προσαρμογής μιας θεραπείας. «Ο βιοαισθητήρας αξιοποιεί τις φυσικοχημικές αντιδράσεις των βιολογικών στοιχείων για να εντοπίσει δεδομένα μόρια ή οργανισμούς, προσφέροντας γρήγορα και ακριβή αποτελέσματα» σημειώνει.
Στα είδη των βιοαισθητήρων περιλαμβάνονται οι ηλεκτροχημικοί, οι οπτικοί, οι θερμικοί, οι μηχανικοί, οι ακουστικοί, οι μαγνητικοί, οι αντιγονικοί, οι αντισωματικοί, οι κυτταρικοί και οι ενζυμικοί, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση βιολογικών ή χημικών στοιχείων μέσω διαφορετικών φυσικών μεθόδων. Άλλη κατηγοριοποίηση γίνεται με βάση τη θέση τους, όπως αν είναι φορετοί, εμφυτευμένοι ή επιδερμικοί, αν τοποθετούνται σε συγκεκριμένο σημείο του σώματος ή του χώρου ή αν χρησιμοποιούνται σε εργαστηριακές συνθήκες.
Αιτίες ψευδούς αποτελέσματος
“Κατά τη γνώμη μου, δεν έχει τόση σημασία το πόσο συχνό είναι βάσει βιβλιογραφίας το ψεύδος στα αποτελέσματα, όσο άλλες παράμετροι όπως ποιο άτομο υποβάλλεται στη διάγνωση (το ιστορικό του και οι συνθήκες), αλλά και ο ίδιος διαγνώστης/ιατρός, καθώς αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν κυρίως την συχνότητα των διαγνωστικών σφαλμάτων”, αναφέρει η κ. Μουλιού.
Αναφερόμενη στους λόγους που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ψευδές αποτέλεσμα μιας μέτρησης με βιοαισθητήρες, επισημαίνει πως:
- τα ψευδώς θετικά αποτελέσματα μπορεί να προκύψουν από διασταυρούμενες αντιδράσεις, ανεπαρκή εξειδίκευση του αισθητήρα ή μολυσμένα δείγματα, ενώ
- τα ψευδώς αρνητικά αποτελέσματα είναι πιθανό να οφείλονται σε χαμηλές συγκεντρώσεις στόχου, αναστολή από άλλες ουσίες ή περιορισμένη ανίχνευση νέων μεταλλάξεων.
“Από την άλλη, και η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να κάνει λάθη λόγω γενικών θεμάτων όπως θόρυβος στα δεδομένα, ανισορροπία στους δεδομένους δείκτες και ακατάλληλη επιλογή χαρακτηριστικών, τα οποία επηρεάζουν την ακρίβεια των αλγορίθμων. Επίσης, κάποιοι αλγόριθμοι ίσως έχουν προβλήματα με υπερβολική ή ανεπαρκή προσαρμογή στα δεδομένα, οδηγώντας σε υπερεκτίμηση ή υποεκτίμηση των αποτελεσμάτων, καθώς και με την παρουσία θορύβου ή άσχετων χαρακτηριστικών”, υπογραμμίζει.
Προτάσεις βελτίωσης
Όπως αναφέρει η βιοχημικός – βιοτεχνολόγος, η αντιμετώπιση των βαθύτερων αιτιών των ψευδών αποτελεσμάτων σε βιοαισθητήρες ακόμη και μεθόδους ΑΙ, μπορεί να ενισχύσει σημαντικά τη διαγνωστική ακρίβεια.
“Τα μελλοντικά διαγνωστικά μέσα προτείνεται να συνδυάζουν δεδομένα από διάφορους βιοαισθητήρες (βιολογικούς, χημικούς, οπτικούς, μαγνητικούς κ.ά.), ώστε να παρέχουν πιο πλήρη και ακριβή αποτελέσματα και να περιορίζεται κατά πολύ η πιθανότητα ψευδούς διάγνωσης. Η ΑΙ θα πρέπει να επεξεργάζεται αυτά τα δεδομένα με σύνθετους αλγόριθμους, βελτιώνοντας την ακρίβεια των διαγνώσεων και ελαχιστοποιώντας τα λάθη”, σημειώνει, προσθέτοντας πως η ΑΙ πρέπει να είναι σε θέση, ακόμα, να εντοπίζει και να διορθώνει πιθανά σφάλματα π.χ., λόγω παραπρωτεϊνών ή ποικίλων αντισωμάτων και να ενσωματώνει περιβαλλοντικές παραμέτρους όπως η θερμοκρασία, η οποία μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα. “Οι αλγόριθμοι ΑΙ θα πρέπει επίσης να προσαρμόζονται συνεχώς στις νέες πληροφορίες και δεδομένα, προκειμένου να βελτιώσουν την αξιοπιστία και να μειώσουν τις πιθανότητες λανθασμένων διαγνώσεων”, καταλήγει.
Ειδήσεις υγείας σήμερα
Πού θα φτάσει το μέγεθος της παγκόσμιας φαρμακευτικής αγοράς έως το 2034
Νόσος Crohn: Τι είναι και πώς αντιμετωπίζεται;
Ραντεβού από τα άγρια χαράματα
VIA: iatronet.gr
